Đang tải... (xem toàn văn)
Tìm hiểu về các chuẩn và công nghệ truyền hình số
TÌM HIỂU VỀ CÁC CHUẨN VÀ CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH SỐ: 1.1: Giới thiệu truyền hình số: 1.2: Một số chuẩn truyền hình số: Nhóm Đặc điểm phát thanh, truyền hình số • Ít bị tác động nhiễu so với truyền hình tương tự • Có khả nén lớn với tín hiệu truyền hình âm hình ảnh • Có khả áp dụng kỹ thuật sửa lỗi • Do truyền giá trị nên tín hiệu âm thanh, hình ảnh, tín hiệu điều khiển, liệu xử lý giống • Có thể khoá mã dễ dàng • Đòi hỏi công suất truyền dẫn thấp • Các kênh định vị tương đối dễ dàng • Các hệ thống điều chế phát triển cho có khả chống tượng bóng hình sai pha • Chất lượng dịch vụ giảm nhanh máy thu không nằm vùng phục vụ • Đòi hỏi tần số cho việc phát thanh, truyền hình quảng bá • Người xem phải mua máy sử dụng chuyển đổi SETTOPBOX • Những đầu tư yêu cầu phương tiện trạm phát Sơ đồ khối tổng quát hệ thống truyền hình số Tín hiệu video, audio tương tự biến đổi thành tín hiệu số Tín hiệu có tốc độ bít lớn nên cần phải qua nén để giảm tốc độ bít chúng Các luồng tín hiệu đưa tới ghép kênh (MUX) đưa tới điều chế phát Ở phía thu thực trình ngược lại, tín hiệu thu giải điều chế đưa tới phân kênh (DEMUX) Tín hiệu từ phân kênh giải nén sau chuyển đổi số _tương tự Truyễn dẫn tín hiệu truyền hình số • Truyền qua cáp đồng trục: Để truyền tín hiệu video số sử dụng cáp đồng trục cao tần Kênh có nhiều làm ảnh hưởng đến chất lượng truyền sai số truyền • Truyền tín hiệu truyền hình số cáp quang Cáp quang có nhiều ưu điểm việc truyền dẫn tín hiệu số so với cáp đồng trục: * Băng tần rộng cho phép truyền tín hiệu số có tốc độ cao * Độ suy hao thấp đơn vị chiều dài * Suy giảm sợi quang dẫn cao (80 dB) * Thời gian trễ qua cáp quang thấp • Truyền tín hiệu truyền hình số qua vệ tinh: Kênh vệ tinh khác với kênh cáp kênh phát sóng mặt đất có băng tần rộng hạn chế công suất phát Thu tín hiệu truyền hình số •Quá trình thu hình thực ngược lại công việc phát hình Máy thu hình số máy thu hình tương tự mặt nguyên lý khác phần trung tần (IF), phần cao tần (RF) hoàn toàn giống • Để đáp ứng việc thu chương trình truyền hình số máy thu tương tự, nhiều hãng sản xuất thiết bị đệm gọi SETTOP-BOX trước đến truyền hình số hoàn toàn Một số chuẩn truyền hình số • I/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN ATSC • II/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN DIBEG • III/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN DVB-T I/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN ATSC • Năm 1993, sau nhiều thử nghiệm, Uỷ ban Tư vấn dịch vụ truyền hình tiên tiến (ACATS – Advisory Committee on Advance Television Service ) thuyết phục nhóm nghiên cứu chọn lọc điểm mạnh tiêu chuẩn, kết hợp lại để tạo nên tiệu chuẩn • Năm 1995, Ủy ban Tư vấn ACATS thức trình lên tổ chức Fcc khuyến cáo tiêu chuẩn truyền hình độ phân giải cao số hóa (Digital HDTV) Mỹ với tên “The Grand Alliance” Đó làkết cạnh tranh sau tập trung trí tuệ tổ chức, công ty lớn • Năm 1996 FCC chấp nhận tiêu chuẩn truyền hình số DTV Mỹ dực tiêu chuẩn gói liệu quốc tế 188 byte Mpeg-2 Các tiêu kỹ thuật cụ thể quy định Ủy ban dịch vụ truyền hình tiên tiến (ATSC – Advanced Television System Committee) I/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN ATSC • ATSC cho phép 36 chuẩn Video từ HDTV (High Definition Television ) đến dạng thức Video tiêu chuẩn SDTV khác (Standard Definition Television) với phương thức quét (xen kẽ, liên tục) tỷ lệ khuôn hình khác • Tiêu chuẩn ATSC DTV biết đến hệ thống dự định dùng để truyền tín lượng cao liệu khác kênh đơn 6MHz hiệu video, audio, chất • Hệ thống chia sẻ cách đáng tin cậy khoảng 19Mbit/s kênh truyền hình mặt đất 6MHz khoảng 38Mbit/s kênh truyền hình cáp 6MHz Để thực điều đó, tín hiệu video nguồn mã hoá tới lần để tốc độ dòng bit tín hiệu truyền hình quy ước (NTSC) giảm xuống tới 50 lần cao Nhằm thu nhỏ tốc độ dòng bit, kỹ thuật nén Video Audio sử dụng hệ thống I/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN ATSC II/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN DIBEG • DIBEGTiêu chuẩn truyền hình số mặt đất DiBEG (Digital Broadcasting Expert Group –Nhóm chuyên gia truyền hình số) Nhật gọi tiêu chuẩn ISDB-T (Integrated Service Didital Broadcasting – Terrestrial – Truyền hình số tích hợp dịch vụ mặt đất ) ARIB ( Association of Radio Industries and Business – Hiệp hội doanh nghiệp ngành công nghiệp vô tuyến ) • DiBEG sử dụng kỹ thuật ghép kênh đoạn dải tần BST-OFDM (Band Segmented OFDM) cho phép sử dụng phương thức điều chế tín hiệu số khác đoạn (Segment) liệu : QPSK, DQPSK, 16-QAM 64-QAM • Tín hiệu truyền tổ chức thành 13 khối (OFDM), khối có dải phổ 432 KHz với tín hiệu thị thông số truyền dẫn : loại điều chế, loại mã hiệu chỉnh lỗi sử dụng khối II/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN DIBEG III/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN DVB-T • Hệ thống trạm mặt đất DVB-T: kênh VHF/UHF trạm mặt đất phương tiện quan trọng với việc truyền dẫn tín hiệu số tốc độ cao thủ tục Trang 4truyền lại đa đường tạo dội vang giảm âm tần số lựa chọn Trễ việc mở rộng tín hiệu việc truyền lặp phản xạ núi, đồi hay dãy nhà lên tới vài chục μs Trong trường hợp phía thu di chuyển, tín hiệu trực tiếp từ phía phát bị (kênh Rayleigh) phía thu bắt buộc phải khai thác đám mây tín hiệu phản hồi xung quanh vật thể III/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN DVB-T • Trong mạng đơn tần số (SFN), lựa chọn tần số kênh cố thể quan trọng tất máy phát phát tín hiệu giống thời điểm phát tín hiệu lặp lại “nhân tạo” khu vực dịch vụ (trễ lên đến vài trăm μs) Để khắc phục vấn đề này, tương thích kênh DVB-T thiết kế dựa việc điều chế đa sóng mang trực giao COFDM (Code Orthogonal Frequency Division Multiplexing – Ghép kênh phân chia theo tần số mã hoá) III/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN DVB-T III/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN DVB-T • Quá trình phát sóng truyền hình mặt đất bao gồm thành phần sau: • Tín hiệu Video/ Audio nguồn: Tín hiệu nguồn tín hiệu số hay tương tự biến đổi thành liệu số.Các chuẩn tín hiệu số định dạng cho tương thích với hệ thống mã hoá - Tín hiệu Video có tốc độ bit lớn, chẳng hạn chuẩn CCIR 601 tốc độ bit lên đến 270Mbps Để kênh truyền hình quảng bá có độ rộng 8MHz đáp ứng cho vie0c truyền tín hiệu số, cần phải giảm tốc độ bit cách nén tín hiệu Video III/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN DVB-T • Mã hoá nguồn liệu số (source coding): • • • Mã hoá nguồn liệu thực nén số tín số nén khác Việc nén thực mã hoá MPEG-2 (Moving Picture Experts Group) Việc mã hoá dựa sở nhiều khung hình ảnh chứa nhiều thông tin với sai khác nhỏ Do Mpeg làm việc cách gửi thay đổi liệu lúc giảm từ 100 đến 200 lần Với audio vậy, việc nén dựa nguyên lý tai người khó phân biệt âm trầm nhỏ so với âm lớn chúng có tần số lân can bit thông tin trầm nhỏ bỏ không sử dụng Mã hoá nguồn liên quan đến đặc tính nguồn Phương tiện truyền phát không ảnh hưởng đến mã hoá nguồn III/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN DVB-T • Mã hoá kênh : • • Gói đa hợp video, audio liệu phụ vào dòng liệu, dòng truyền tải Mpeg -2 • Mã Reed-Solomon sử dụng rộng rãi hệ thống thông tin ngày nay, có khả sửa lỗi cao Nhiệm vụ mã hoá kênh làm cho tín hiệu truyền dẫn phát sóng phù hợp với kênh truyền Trong truyền hình số mặt đất mã sử dụng mã Reed-Solomon III/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN DVB-T • Điều chế : • • Điều chế tín hiệu phát sóng dòng liệu Quá trình bao gồm mã hóa truyền dẫn, mã hóa kênh kỹ thuật hạ thấp xác suất lỗi, chống lại suy giảm chất lượng fadinh, tạp nhiễu v.v Bên Thu :Bên phía thu mở gói, giải mã, hiển thị hình đưa máy thu Thanks! [...]...II/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN DIBEG III/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN DVB-T • Hệ thống trạm mặt đất DVB-T: các kênh VHF/UHF của trạm mặt đất là những phương tiện quan trọng nhất với việc truyền dẫn tín hiệu số ở tốc độ cao vì các thủ tục Trang 4truyền lại đa đường tạo ra sự dội vang và sự giảm âm thanh của tần số lựa chọn Trễ của việc mở rộng các tín hiệu trong việc truyền lặp là do... hoá nguồn III/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN DVB-T • Mã hoá kênh : • • Gói và đa hợp video, audio và các dữ liệu phụ vào một dòng dữ liệu, ở đây là dòng truyền tải Mpeg -2 • Mã Reed-Solomon được sử dụng rộng rãi trong hệ thống thông tin ngày nay, do có khả năng sửa lỗi rất cao Nhiệm vụ của mã hoá kênh là làm cho tín hiệu truyền dẫn phát sóng phù hợp với kênh truyền Trong truyền hình số mặt đất mã được... • Quá trình phát sóng truyền hình trên mặt đất bao gồm những thành phần sau: • Tín hiệu Video/ Audio nguồn: Tín hiệu nguồn là tín hiệu số hay tương tự được biến đổi thành các dữ liệu số .Các chuẩn tín hiệu số được định dạng sao cho tương thích với hệ thống mã hoá - Tín hiệu Video có tốc độ bit rất lớn, chẳng hạn chuẩn CCIR 601 thì tốc độ bit lên đến 270Mbps Để các kênh truyền hình quảng bá có độ rộng... 8MHz có thể đáp ứng cho vie0c truyền tín hiệu số, cần phải giảm tốc độ bit bằng cách nén tín hiệu Video III/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN DVB-T • Mã hoá nguồn dữ liệu số (source coding): • • • Mã hoá nguồn dữ liệu thực hiện nén số ở các tín số nén khác nhau Việc nén được thực hiện bằng bộ mã hoá MPEG-2 (Moving Picture Experts Group) Việc mã hoá dựa trên cơ sở nhiều khung hình ảnh chứa nhiều thông tin... và có thể phát các tín hiệu lặp lại “nhân tạo” trong khu vực dịch vụ (trễ lên đến vài trăm μs) Để khắc phục vấn đề này, các bộ tương thích kênh DVB-T được thiết kế dựa trên việc điều chế đa sóng mang trực giao COFDM (Code Orthogonal Frequency Division Multiplexing – Ghép kênh phân chia theo tần số đã được mã hoá) III/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN DVB-T III/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN DVB-T • Quá... tới vài chục μs Trong trường hợp phía thu có thể di chuyển, tín hiệu trực tiếp từ phía phát có thể bị mất (kênh Rayleigh) do đó phía thu bắt buộc phải khai thác những đám mây tín hiệu phản hồi xung quanh vật thể III/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN DVB-T • Trong mạng đơn tần số (SFN), sự lựa chọn tần số kênh cố thể rất quan trọng khi tất cả các máy phát phát các tín hiệu giống nhau ở cùng thời điểm và. .. đất mã được sử dụng là mã Reed-Solomon III/ TRUYỀN HÌNH SỐ THEO TIÊU CHUẨN DVB-T • Điều chế : • • Điều chế tín hiệu phát sóng bằng dòng dữ liệu Quá trình này bao gồm cả mã hóa truyền dẫn, mã hóa kênh và các kỹ thuật hạ thấp xác suất lỗi, chống lại các suy giảm chất lượng do fadinh, tạp nhiễu v.v Bên Thu :Bên phía thu sẽ mở gói, giải mã, hiển thị hình và đưa ra máy thu Thanks! ... làm việc bằng cách chỉ gửi đi những sự thay đổi này và dữ liệu lúc này có thể giảm từ 100 đến 200 lần Với audio cũng như vậy, việc nén dựa trên nguyên lý tai người khó phân biệt âm thanh trầm nhỏ so với âm thanh lớn khi chúng có tần số lân can nhau và những bit thông tin trầm nhỏ này có thể bỏ đi và không được sử dụng Mã hoá nguồn chỉ liên quan đến các đặc tính của nguồn Phương tiện truyền phát không